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    <title>
        
            进程间通信方式 |
        
        gyu&#39;s 时光
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            <span class="title-hover-animation">进程间通信方式</span>
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                        <span class="name">jianyu</span>
                        
                            <span class="author-label">Engineer</span>
                        
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        <i class="fas fa-edit"></i>&nbsp;2021-01-05 21:40:23
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        <div class="article-content markdown-body">
            <p>面试的时候肯定会经常被问到进程之间有哪些通信方式，深入思考且整理一下。想必大家也都知道进程有哪些通信方式，可是我猜很多人都是靠着”背“来记忆的，所以今天的这篇文章，讲给大家详细着讲解他们是如何通信的，让大家尽量能够理解他们之间的区别、优缺点等，这样的话，以后面试官让你举例子，你也能够顺手拈来。</p>
<h2 id="1、管道"><a href="#1、管道" class="headerlink" title="1、管道"></a><strong>1、管道</strong></h2><p>我们来看一条 Linux 的语句</p>
<p>netstat -tulnp | grep 8080</p>
<p>学过 Linux 命名的估计都懂这条语句的含义(列出所有 tcp与udp 端口)，其中”|“是管道的意思，它的作用就是把前一条命令的输出作为后一条命令的输入。在这里就是把 netstat -tulnp 的输出结果作为 grep 8080 这条命令的输入。如果两个进程要进行通信的话，就可以用这种管道来进行通信了，并且我们可以知道这条竖线是没有名字的，所以我们把这种通信方式称之为匿名管道。</p>
<p>并且这种通信方式是单向的，只能把第一个命令的输出作为第二个命令的输入，如果进程之间想要互相通信的话，那么需要创建两个管道。</p>
<p>居然有匿名管道，那也意味着有<strong>命名</strong>管道，下面我们来创建一个命名管道。</p>
<p>mkfifo  test</p>
<p>这条命令创建了一个名字为 test 的命名管道。</p>
<p>接下来我们用一个进程向这个管道里面写数据，然后有另外一个进程把里面的数据读出来。</p>
<p>echo “this is a pipe” &gt; test   // 写数据</p>
<p>这个时候管道的内容没有被读出的话，那么这个命令就会一直停在这里，只有当另外一个进程把 test 里面的内容读出来的时候这条命令才会结束。</p>
<p>cat &lt; test  // 读数据</p>
<p>我们可以看到，test 里面的数据被读取出来了。上一条命令也执行结束了。</p>
<p>从上面的例子可以看出，管道的通知机制类似于缓存，就像一个进程把数据放在某个缓存区域，然后等着另外一个进程去拿，并且是管道是单向传输的。</p>
<p>这种通信方式有什么缺点呢？显然，这种通信方式效率低下，你看，a 进程给 b 进程传输数据，只能等待 b 进程取了数据之后 a 进程才能返回。</p>
<p>所以管道不适合频繁通信的进程。当然，他也有它的优点，例如比较简单，能够保证我们的数据已经真的被其他进程拿走了。我们平时用 Linux 的时候，也算是经常用。</p>
<h2 id="2、消息队列"><a href="#2、消息队列" class="headerlink" title="2、消息队列"></a><strong>2、消息队列</strong></h2><p>那我们能不能把进程的数据放在某个内存之后就马上让进程返回呢？无需等待其他进程来取就返回呢？</p>
<p>答是可以的，我们可以用消息队列的通信模式来解决这个问题，例如 a 进程要给 b 进程发送消息，只需要把消息放在对应的消息队列里就行了，b 进程需要的时候再去对应的</p>
<p>消息队列里取出来。同理，b 进程要个 a 进程发送消息也是一样。这种通信方式也类似于缓存吧。</p>
<p>这种通信方式有缺点吗？答是有的，如果 a 进程发送的数据占的内存比较大，并且两个进程之间的通信特别频繁的话，消息队列模型就不大适合了。因为 a 发送的数据很大的话，意味**发送消息（拷贝）**这个过程需要花很多时间来读内存。</p>
<p>哪有没有什么解决方案呢？答是有的，请继续往下看。</p>
<h2 id="3、共享内存"><a href="#3、共享内存" class="headerlink" title="3、共享内存"></a><strong>3、共享内存</strong></h2><p>共享内存这个通信方式就可以很好着解决拷贝所消耗的时间了。</p>
<p>这个可能有人会问了，每个进程不是有自己的独立内存吗？两个进程怎么就可以共享一块内存了？</p>
<p>我们都知道，系统加载一个进程的时候，分配给进程的内存并不是实际物理内存，而是虚拟内存空间。那么我们可以让两个进程各自拿出一块虚拟地址空间来，然后映射到相同的物理内存中，这样，两个进程虽然有着独立的虚拟内存空间，但有一部分却是映射到相同的物理内存，这就完成了内存共享机制了。</p>
<h2 id="4、信号量"><a href="#4、信号量" class="headerlink" title="4、信号量"></a><strong>4、信号量</strong></h2><p>共享内存最大的问题是什么？没错，就是多进程竞争内存的问题，就像类似于我们平时说的线程安全问题。如何解决这个问题？这个时候我们的信号量就上场了。</p>
<p>信号量的本质就是一个计数器，用来实现进程之间的互斥与同步。例如信号量的初始值是 1，然后 a 进程来访问内存1的时候，我们就把信号量的值设为 0，然后进程b 也要来访问内存1的时候，看到信号量的值为 0 就知道已经有进程在访问内存1了，这个时候进程 b 就会访问不了内存1。所以说，信号量也是进程之间的一种通信方式。</p>
<h2 id="5、Socket"><a href="#5、Socket" class="headerlink" title="5、Socket"></a><strong>5、Socket</strong></h2><p>上面我们说的共享内存、管道、信号量、消息队列，他们都是多个进程在一台主机之间的通信，那两个相隔几千里的进程能够进行通信吗？总结</p>
<p>所以，进程之间的通信方式有：</p>
<p>1、管道</p>
<p>2、消息队列</p>
<p>3、共享内存</p>
<p>4、信号量</p>
<p>5、Socket</p>
<p>讲到这里也就完结了，之前我看进程之间的通信方式的时候，也算是死记硬背，并没有去理解他们之间的关系，优缺点，为什么会有这种通信方式。所以最近花点时间去研究了一下</p>

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            版权声明：本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a class="license" target="_blank" rel="noopener" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh">BY-NC-SA</a> 许可协议。转载请注明出处！
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